微波与硫等离子体相互作用机制探讨

本文通过波与等离子相互作用的基本原理,对微波硫灯在启动时电子密度、电场分布及启动特性,共振截止点处微波频率与等离子体频率的关系进行了初步的讨论和计算,并对光滑能量分布的计算进行了讨论。     

谐振腔微扰技术测量湿蒸汽两相流的理论分析

蒸汽湿度的准确测量对汽轮机的安全、经济运行和优化设计具有重要意义。根据湿蒸汽混合物的介电性质,采用微波谐振腔介质微扰理论,建立圆柱形谐振腔在TE011模式下测量蒸汽湿度的关系式。测量湿度与湿蒸汽的热物性、温度(压力)、谐振腔的谐振频率和相对频偏有关。湿蒸汽的温度(压力)降低、谐振腔的谐振频率升高、相对频偏升高,湿度测量结果会增大,反之减小。谐振频率降低、温度升高,湿度的测量精度提高。蒸汽湿度测量谐振腔的谐振频率建议在5~10 GHz。对某200 MW凝汽式汽轮机进行排汽湿度测量实验,湿度测量结果与理论计算值吻合,验证了微波谐振腔微扰法测量蒸汽湿度理论的正确性。     

非平衡态等离子体的仿真研究现状与新进展

非热力学平衡态等离子体技术既是现代工业的关键技术之一,也是未来高科技的重要发展方向。通过仿真研究深入揭示此类等离子体的微观机理,阐明等离子体的宏观特性变化规律,对于提高科学认知水平并促进产业发展具有重要意义。传统的仿真研究主要集中于低气压条件下的非热力学平衡态等离子体,在大气压及更高气压条件下开展较少。本文主要针对高气压非热力学平衡态等离子体,对国内外仿真模型进行了综述。非热力学平衡态等离子体一般包括局部化学平衡和非化学平衡两种状态,前者中的粒子组分可由宏观的热力学统计原理计算得到,后者必需考察微观的物理和化学过程。针对局部化学平衡态等离子体,介绍了双温度条件下微观粒子组分和宏观物理特性分布规律的计算模型,重点讨论了基于质量作用定律、吉布斯自由焓最小化原理与化学动力学方法的粒子组分计算方法;针对非化学平衡态等离子体,介绍了基于漂移-扩散原理的流体模型和化学动力学模型,提出了全局模型与流体模型的联合仿真新方法。     

基于圆柱形谐振腔的微波点火方法

微波点火是一种具有发展前景的点火方式,然而目前的微波点火方法大多采用1/4同轴谐振腔作为点火装置,点火效果较差。为改进这种微波点火方法,对圆柱形微波谐振腔展开研究,提出了基于圆柱形谐振腔的微波点火方法。圆柱形谐振腔主要有TE_(111)和TM_(010)这2种谐振模式。通过理论分析和仿真模拟,分别设计了基于2种谐振模式的试验装置。得到结果如下:利用基于TE_(111)谐振模式的试验装置成功实现了点火,但是工作气压较低,只有0.012 MPa;而利用基于TM_(010)谐振模式的试验装置可实现1MPa下的稳定点火,这种点火方式可以提高点火可靠性、拓宽稀薄燃烧的极限。此外,还通过在TM_(010)谐振腔内部增加多个金属尖端的方式实现了多点点火。与火花塞点火相比,微波点火方法可以加快燃烧速度、提高热效率,使其到达压力峰值的时间缩短15%,同时可以提高5%的峰值压力。     

基于广义传输线理论的微波谐振腔“热失控”仿真分析

针对微波加热过程中出现的"热失控"现象,众多学者提出了提出了避免"热失控"的控制方法。从微波传输线出发,根据广义传输线理论,利用传输线上电压和电流的分布关系,推导出微波谐振腔内电磁场幅值和相位间的关系。由于驻波节点和腹点呈周期性分布,提出一种运动加热模型。仿真计算表明,在一定距离范围内,改变微波谐振腔径向的尺寸,使得谐振腔内的电磁场驻波节点、腹点的分布发生改变,使温度场分布更均匀,这对于解决"热失控"问题有借鉴意义。     

不同电极间距下纳秒脉冲表面介质阻挡放电分布特性

电极间距是表面介质阻挡放电(SDBD)的一个重要结构参数。通过实验研究和仿真计算,研究电极间距对纳秒脉冲SDBD等离子体分布特性的影响,并从理论上分析类弥散和离散通道两种等离子体分布的形成机制。实验研究表明,电极间距是造成两种典型特性及不同等离子体分布的关键结构参数。通过对放电区域外电场的仿真计算发现,不同电极间距下外电场分布形态和数值的差异,是形成两种不同等离子体分布模式的直接原因。结合气体放电基本理论,分析认为:等离子体类弥散分布是由于流注前向发展和横向激发电离同时在起作用,而离散通道分布是因为流注通道以前向发展为主、横向电离作用较弱;两种等离子体分布模式形成的根本原因在于电场随时间的增大率和随空间的减小率以及流注通道的发展速度之间的匹配。     

冲击电压下变压器油中空间电场测量方法及装置

冲击电压下油纸绝缘结构的电场分布特性是变压器绝缘设计的关键环节,目前主要利用仿真软件基于容性场等效进行变压器电场的计算,并在容性场计算结果的基础上乘以一定的裕度系数,作为冲击电压下变压器绝缘涉及的参考依据,但仿真结果缺乏实测手段的支撑和验证。该文提出了冲击电压下油纸绝缘空间电场分布的非接触式实时测量方法,构建了由光路系统、光电转换器件、密封腔体、冲击电源构成的油纸绝缘空间电场测量装置,并利用平板电极对装置性能进行了标定和检验。在17~47k V雷电冲击电压下获得了电场测量值曲线和电场实际值曲线,并用相关系数描述二者之间的吻合程度。结果表明本装置最小可测峰值为3.49k V/mm的雷电冲击电场,最大误差小于3.56%,满足冲击电场测量的试验需求。     

波导同轴谐振腔微波幅度均衡器的设计与实现

提出了以传输波导和同轴谐振腔为基本单元、多腔级联结构的微波幅度均衡器设计思路.分析了该结构的实现原理,并利用HFSS电磁场仿真软件进行了建模计算.据此设计制作了器件,通过调节同轴谐振腔腔长、同轴谐振腔中心导体插入主线波导内的深度以及插入谐振腔中的吸收片深度等调节点对衰减中心频率、衰减幅度、衰减分辨率等指标进行调节.该结构的均衡器具有良好的衰减可调性,测试结果与仿真结果较为吻合.     

一种环形波导微波等离子体装置

微波等离子体可以通过无极放电方式产生,相对其它放电方式而言,容易在高气压下维持较高容量,有较好的工业应用价值,但目前在较高气压下使用的微波等离子体装置还不成熟。为此,介绍了一种新型的微波等离子体反应腔,包括该腔体的结构和设计原理,并将其与现有的纯狭缝式微波反应腔作了比较,以说明两缝结合腔体的优点;通过引入喷气电离管前后微波激发所需要的能量变化以说明电离管的作用:它利用环形波导的狭缝天线和大缝向腔内传输微波以激发和维持等离子体,这种两缝结合的形式使反应腔内高场强区域扩大,有助于大面积等离子体的产生;同时,该腔体还配套有一喷气电离管,通过其产生的电离流的作用,有效降低了微波激发等离子体所需的能量。通过摄像头观察到的实验现象表明,在大气压下其产生的等离子体是相对均匀的,且覆盖面积大,可有效的应用于工业中。     

空气湿度微波谐振腔测量方法

提出一种通过微波谐振腔测量气体介电常数实现空气湿度连续测量的方法,并给出计算不同温度和湿度下空气等效介电常数的模型,设计出作为流动空气湿度传感器的两端采用开放同心圆环结构的特殊结构的谐振腔,对制作的谐振腔进行了气动特性仿真及S参数测量。仿真和测量结果表明：该结构的谐振腔适合于流动气体湿度的在线测量。研制了适用于空气湿度在线测量的微波测量系统。利用此系统对该文设计产生的饱和湿空气环境进行了测量,分析了测量结果和理论结果间的误差。该测量系统在29~38℃范围内能够实现±1.5%空气相对湿度的测量精度。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

1 000 kV皖南-浙北特高压线路工频参数测试干扰及结果分析

特高压线路工频参数测试干扰分析是选择适合工频参数测试方法及测试结果分析的重要基础。测试了1 000 kV皖南-浙北特高压线路正序和零序参数测试期间的干扰电压信号,分析了其频谱特征;在此基础上,通过与正序参数仿真计算值的对比分析了正序参数实际测试偏差。结果表明：皖南-浙北特高压同塔双回线路工频参数测试期间,干扰电压存在“三相不平衡性及时变性”的特点;工频法和异频法2种不同方法得到的线路参数测试结果存在一定差异;干扰电压“时变”时,线路工频参数测试宜采用异频法。     

ICEMI' 2015征文通知（英文）

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world’s premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

12th International Conference on Electronic Measurement&Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

某300 MW机组循环水泵出力不足的诊断分析

某300 MW机组投产以来循环水流量不足,极大地影响了机组的经济性。通过试验诊断分析得到,循环水系统设计阻力小于实际值,导致按照设计阻力选型的循环水泵出力不足,使得循环水流量偏小,影响了机组运行的真空。根据循环水系统实际阻力特性,对循环水泵进行重新选型整体改造,取得了较好的效果,与改造前相比,供电煤耗降低1.174 ~1.200 g/（kW·h）。据此,提出了循环水泵在设计选型时的注意事项。     

锂离子电池安全性能评价研究

综合考虑锂离子电池的安全性能检测要求和重点项目,以红外热像技术检测多次循环后的电池在过充过程中的温升,利用电池程控测试仪检测电池的电学信息,建立"热电"综合评价体系,并在3 C过充电条件下,将50℃的温度极值和5.0 V的电压极值确定为量化指标,对电池体系的安全性能进行评价。该评价系统具有快速、灵敏和全场性的优点。     

锅炉停用保护剂对水汽氢电导率的影响研究

电站锅炉停用保护剂多采用十八胺和表面活性胺。对这2种停用保护剂进行了应用效果对比研究,即对湿冷机组、空冷机组采用十八胺或表面活性胺、有无凝结水精处理系统等6台机组停机和启动过程中给水、主蒸汽和凝结水的氢电导率变化情况进行分析。研究结果表明：在停机过程和启动过程,2种保护剂均会在水汽系统中发生部分分解,导致水汽系统的氢电导率显著升高;表面活性胺和十八胺比较,使用前者,机组启停机过程可保持凝结水精处理系统正常投运,因而可使水汽质量迅速达标,对机组安全运行有利,因此推荐采用表面活性胺作为锅炉停用保护剂。     

Active beam vibration control using PZT actuators

Abstract

Smart materials of lead-zirconate-titanate (PZT) piezoelectric ceramics have attracted attention in recent years for active vibration control, acoustic noise suppression, health monitoring and damage assessment. We at McDonnell Douglas Aerospace have been studying these ceramics for use as sensors and actuators in various space and aircraft structures. In this paper, we will report results of a recent study on active vibration control using monomorph PZT actuators. The experiments were performed on thin aluminum cantilever beams. Collocated and non-collocated sensors and actuators were employed. Two control techniques: the classical velocity feedback and adaptive feedback controls, were investigated. We have obtained significant damping and broadband vibration attenuation of greater than 30 dB using the classical control with the single-input single-output feedback approach. A 24 dB reduction has also been achieved using the adaptive control with the multiple-input single-output approach. Detailed experimental methods and results will be described.     

基于熵权的TOPSIS核一级锻件质量评价方法的探究

全面、客观地对核一级锻件质量状况给予综合性评判,建立一套适用于锻件质量评价的方法体系很有必要。根据影响核一级锻件质量的制造工艺和成品质量检验,分析了影响锻件质量的主要工艺参数,建立了锻件质量评价的指标体系。在此基础上,探究了基于熵权的逼近理想解排序（TOPSIS）法的特点,建立了相应的评价模型,并将该模型应用于核电站反应堆堆芯筒体锻件的质量评价,获得了堆芯筒体质量状况的优劣排序。研究结果表明：TOPSIS法可有效、科学、客观地评价核一级锻件质量状况,且便于操作、易于推广使用。